CN110566301B - 一种低温废热动力机 - Google Patents

Abstract

一种低温废热动力机，包括U形机架，设于U形机架上的变速驱动机构、热能转化机构和集热机构；U形机架具有并排设置的两个侧壁，其中一个侧壁上以悬臂形式固设有一主轴，另一个侧壁上转动设有一变速轴；变速驱动机构包括偏心设于变速轴靠近主轴的端部的承力轴，以及转动支承于承力轴上的承力环；热能转化机构包括与主轴转动配合的的转筒、在转筒远离变速轴的端部固设的大齿轮、在转筒的靠近变速轴的一端以及靠近大齿轮处的且位于大齿轮朝向变速轴一侧分别固设的滑轮架、转动支承于滑轮架上的多个活动滑轮，以及多根弹簧丝；集热机构包括固定于U形机架上并位于主轴的上方的敞口式的集热罩，以及在集热罩上设有的热气进管和热气出管。

Description

一种低温废热动力机

技术领域

本发明涉及低温废热动力机技术领域，具体涉及一种低温废热动力机。

背景技术

许多机电设备，例如内燃机、空气压缩机、变配电设备，在运行时会产生热能。这些热能一般通过空气流带走而产生废热气。因为这些废热气与环境温度相比，温差小，很多废热气的温度往往低于70°，不便于回收利用，所以通常排放掉。此处的废热气直接排入大气可能对温室效应存在促进作用，另一方面也是能量的损失。此时，如果能够利用这些低温废热气直接产生机械能，即充分有效地利用这些低温废热气一方面可以降低对温室效应的影响，另一方面还可以起到对能量的回收再利用。

例如公开号为CN208153259U的实用新型专利公开了一种小温差热能发动机，能利用与环境温度相比温差较小的热能来产生机械能，具体的，利用介质的热胀冷缩的性能来产生微量伸缩驱动转轮转动而输出动力。但是该小温差热能发动机缺乏调节输出转矩和转速的功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种低温废热动力机，以解决能利用与环境温度相比温差较小的低温废热气来直接产生机械能且具备调节输出转矩与转速功能的技术问题。

本发明的低温废热动力机是这样实现的：

一种低温废热动力机，包括：U形机架，以及设于所述U形机架上的变速驱动机构、热能转化机构和集热机构；

所述U形机架具有并排设置的两个侧壁；在两个侧壁中其中一个侧壁上以悬臂形式固设有一主轴，而另一个侧壁上转动设有一变速轴；所述主轴的悬空端指向变速轴设置，所述变速轴的轴线与主轴的轴线平行且错开设置；

所述变速驱动机构包括偏心设于所述变速轴靠近主轴的端部的承力轴，以及转动支承于所述承力轴上的承力环；所述承力轴的轴线与变速轴的轴线平行且错开；

所述热能转化机构包括与所述主轴转动配合的管形结构的转筒、在所述转筒远离变速轴的端部固设的与所述转筒的外管壁面同轴线结构的大齿轮、在转筒的靠近变速轴的一端的外管壁面上以及靠近大齿轮处的且位于大齿轮朝向变速轴一侧的外管壁面上分别固定设有的滑轮架、转动支承于所述滑轮架上的多个活动滑轮，以及分别绕过所述滑轮架上的多个活动滑轮后两端分别固连于滑轮架和承力环上的多根弹簧丝；其中多根所述弹簧丝分布连接于承力环上的连接点围绕承力环的转动轴线环形阵列分布于承力环上；

所述集热机构包括固定于U形机架上并位于所述主轴的上方的敞口式的集热罩，以及在所述集热罩上设有的热气进管和热气出管；集热罩的敞口朝向主轴，且集热罩适于罩住位于主轴的轴线上方的那部分热能转化机构；集热罩分别与所述热气进管和所述热气出管连通，以适于废热气通过热气进管导入集热罩以及通过热气出管将废热气引出集热罩。

在本发明较佳的实施例中，在所述U形机架转动设有变速轴的侧壁上开设有一变速孔，所述变速轴与所述变速孔转动配合；

所述转筒具有一适于与主轴装配的阶梯孔，所述阶梯孔通过所述轴承与主轴配接；所述阶梯孔与转筒的外管壁面同轴线，且阶梯孔的轴线与转筒的转动轴线同轴线；以及

所述U形机架与主轴固定相接的侧壁上还转动地支承有一输出轴，所述输出轴上固定套设有一小齿轮且小齿轮与输出轴同轴线，所述小齿轮与所述大齿轮啮合相连。

在本发明较佳的实施例中，在转筒的靠近变速轴一端的外管壁面上以及靠近大齿轮处的且位于大齿轮朝向变速轴一侧的外管壁面上分别固定设有的滑轮架上对应地设置有相同数量的多个滑轮轴；

位于同一个滑轮架上的多个所述滑轮轴绕转筒的转动轴线环形阵列布置；

所述滑轮轴的轴线与转筒的转动轴线垂直；在每个滑轮轴上转动地设有至少一个所述活动滑轮；以及

分别位于在转筒的靠近变速轴一端的外管壁面上固设的滑轮架上的活动滑轮以及靠近大齿轮处的且位于大齿轮朝向变速轴一侧的外管壁面上固设的滑轮架上的活动滑轮是对称设置的；

在所述活动滑轮的外圆柱面上开有适于弹簧丝缠绕的环形沟槽。

在本发明较佳的实施例中，所述低温废热动力机还包括隔热筒；

所述隔热筒围绕转筒设置且隔热筒固定于滑轮架上或固定于转筒上。

在本发明较佳的实施例中，在所述主轴靠近变速轴的端部还一体设有一偏心轴；所述偏心轴的轴线与主轴的轴线平行并错开，偏心轴的轴线至主轴的轴线的距离等于变速轴的轴线至主轴的轴线的距离，且偏心轴与变速轴同轴线。

在本发明较佳的实施例中，所述低温废热动力机还包括装于变速轴和主轴之间的连接块；所述连接块上开有适于承力轴嵌入并固定其中的承力轴孔和适于与偏心轴转动配合的偏心轴孔；其中

所述偏心轴孔的轴线与承力轴孔的轴线平行且错开；以及

所述偏心轴孔的轴线至承力轴孔的轴线的距离等于变速轴的轴线至承力轴的轴线的距离。

在本发明较佳的实施例中，沿承力轴孔的径向在连接块上开有狭缝，狭缝从承力轴孔一直延伸到连接块的周边，狭缝将连接块分为基部和夹紧部两个相连的部分；

沿垂直于承力轴孔的轴线方向在连接块的夹紧部上开有穿孔；所述穿孔分别与承力轴孔和偏心轴孔错开；

沿穿孔的轴线方向在连接块的基部上开有紧固螺孔，所述紧固螺孔分别与承力轴孔和偏心轴孔错开，紧固螺孔的大径小于穿孔的孔径；

所述连接块上还装有紧固螺栓，所述紧固螺栓穿过夹紧部的穿孔旋入基部的紧固螺孔。

在本发明较佳的实施例中，所述变速驱动机构还包括与所述变速轴通过键同轴固定的蜗轮、与蜗轮啮合传动的蜗杆、一端与蜗杆一体同轴固接的蜗杆轴、一端与蜗杆轴的另一端固接的转臂，以及铰接于转臂的另一端的手柄。

本发明的有益效果：本发明的低温废热动力机可以将低温废热能直接转变成机械能，既可以回收废热气中的能量，又可以减少温室效应；所输出的机械能可以直接驱动水泵进行水利灌溉，驱动空气压缩机，驱动广告牌、标志物转动，对社会产生积极效果。本发明的低温废热动力机的传动主要依靠弹簧丝的线传动，传动结构简单，可靠性高；另外，弹簧丝存在预紧拉力，预紧拉力可以消除活动滑轮与滑轮轴之间、承力环与承力轴之间的传动间隙，故本发明的低温废热动力机的传动间隙少，传动过程能量损失少。

此外，本发明增设了变速驱动机构，使本发明的低温废热动力机具备调节输出转矩与转速的功能，具体的有益效果是：通过转动变速驱动机构的变速轴，可以改变承力轴的轴线至主轴的轴线的距离，减小承力轴的轴线至主轴的轴线的距离，使得本发明的低温废热动力机输出的转矩减小，输出的转速加快；增大承力轴的轴线至主轴的轴线的距离，使得本发明的低温废热动力机输出的转矩增大，输出的转速减慢。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及附图中的标记作简要说明：

图1是本发明所述的低温废热动力机的主视图；

图2是图1的A—A剖视图，为简明表达，图中没有画出螺母、隔热筒结构；

图3是图1的B—B局部剖视图，为简明表达，仅示出了变速驱动机构、连接块、转筒、主轴以及偏心轴等结构；

图4是图1的C—C局部剖视图，为简明表达，仅示出了连接块的结构；

图5是图1的D向局部视图，示出了低温废热动力机的滑轮架、滑轮轴、第一滑轮、第二滑轮、弹簧丝的结构，为简明表达，图中没有画出集热罩、隔热筒、转筒、机架等结构。

附图中的标记为：U形机架1、主轴2、转筒4、轴承5、螺母6、大齿轮7、输出轴8、小齿轮9、集热罩10、隔热筒11、滑轮架12、滑轮轴13、第一滑轮14、第二滑轮15、承力环16、弹簧丝17、变速轴21、承力轴22、变速孔23、蜗轮24、蜗杆25、蜗杆轴27、偏心轴28、连接块29、紧固螺栓30、承力轴孔31、偏心轴孔32、狭缝33、基部34、夹紧部35、穿孔36、紧固螺孔37、第一定位孔38、第二定位孔39、热气进管40、热气出管41、转臂42、手柄43、轴承座44。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1、图2、图3，本实施例所述的一种低温废热动力机，包括：U形机架1，以及设于U形机架1上的变速驱动机构、热能转化机构和集热机构。

请参阅图1、图2、图3，U形机架1具有并排设置的两个侧壁；在两个侧壁中其中一个侧壁上以悬臂形式固设有一主轴2，而在两个侧壁中其中另一个侧壁上转动设有一变速轴21。主轴2以悬臂形式固设于U形机架1的侧壁，具体是：主轴2的一端固设于U形机架1的一个侧壁上，而主轴2的另一端悬空设置(即不固设于U形机架1上)，且主轴2的悬空端指向变速轴21设置，也就是说主轴2的悬空端比固设于U形机架1侧壁的一端更靠近变速轴21设置。本实施例采用的主轴2为阶梯轴，变速轴21的轴线与主轴2的轴线平行且错开设置，具体的变速轴21的轴线位于主轴2的轴线的左侧或右侧，请参阅图2，本实施例以变速轴21的轴线位于主轴2的轴线的左侧为例。具体来说，在U形机架1转动设有变速轴21的侧壁上开设有一变速孔23，变速轴21与变速孔23转动配合。

请参阅图1、图3，变速驱动机构包括偏心设于变速轴21靠近主轴2的端部的承力轴22，以及转动支承于承力轴22上的承力环16；承力轴22的轴线与变速轴21的轴线平行且错开，承力轴22与主轴2的悬空端相对(即承力轴22的靠近主轴2的端部的端面与主轴2的悬空端的端面面对面设置)。本实施例来说，以变速轴21和承力轴22采用同一块坯料一体加工而成为例。

请参阅图1、图2，热能转化机构包括与主轴2转动配合的管形结构的转筒4、在转筒4远离变速轴21的端部固设的与转筒4的外管壁面同轴线结构的适于输出动力的大齿轮7、在转筒4的靠近变速轴21的一端的外管壁面上以及靠近大齿轮7处的且位于大齿轮7朝向变速轴21一侧的外管壁面上分别固定设有的滑轮架12、转动支承于滑轮架12上的多个活动滑轮，以及分别绕过滑轮架12上的多个活动滑轮后两端分别固连于滑轮架12和承力环16上的多根弹簧丝17；其中靠近变速轴21的滑轮架12以及靠近大齿轮7的滑轮架12可以是一个整体的，也可以是几个零件拼起来的。多根弹簧丝17分布连接于承力环16上的连接点围绕承力环16的转动轴线环形阵列分布于承力环16上。

请参阅图1、图2、图3，承力环16转动支承于变速轴21的承力轴22上，使承力环16能相对于U形机架1转动。本实施例的承力环16是回转体，承力环16的孔与承力轴22转动配合，当然，承力环16的孔也可以通过轴承与承力轴22转动配合。

请参阅图1、图2，本实施例的转筒4以管形结构为例，此处的管形结构的转筒4的外管壁面可以是呈圆柱面形也可以是呈正多边形的棱柱面形。转筒4具有一适于与主轴2装配的阶梯孔，阶梯孔通过轴承5与主轴2配接；阶梯孔与转筒4的外管壁面同轴线，且阶梯孔的轴线与转筒4的转动轴线同轴线；转筒4通过轴承5(本实施例使用滚动轴承，但不限于滚动轴承)转动支承于主轴2上，为防止转筒4沿主轴2的轴线方向移动，主轴2的悬空端螺纹连接有螺母6，给转筒4以轴向定位。

请参阅图1，大齿轮7的轴线与转筒4的转动轴线同轴线，U形机架1与主轴2固定相接的侧壁上还转动地支承有一输出轴8，输出轴8上固定套设有一小齿轮9且小齿轮9与输出轴8同轴线，该小齿轮9与大齿轮7啮合相连。

请参阅图1、图2，集热机构包括固定于U形机架1上并位于主轴2的上方的敞口式的集热罩10，以及在集热罩10上设有的热气进管40和热气出管41；集热罩10的敞口朝向主轴2，且集热罩10适于罩住位于主轴2的轴线上方的那部分热能转化机构，即以主轴2的轴线为分界线，主轴2轴线上方的那二分之一部分的热能转化机构处于集热罩10内，而主轴2轴线下方的那二分之一部分的热能转化机构裸露于集热罩10外。集热罩10分别与热气进管40和热气出管41连通，以适于废热气通过热气进管40导入集热罩10以及通过热气出管41将废热气引出集热罩10。集热罩10用隔热效果好的材料制成。

请参阅图1、图2，在转筒4的靠近变速轴21一端的外管壁面上固定设有的滑轮架12上以及靠近大齿轮7处的且位于大齿轮7朝向变速轴21一侧的外管壁面上固定设有的滑轮架12上分别对应地设置有相同数量的多个滑轮轴13；位于同一个滑轮架12上的多个滑轮轴13绕转筒4的转动轴线环形阵列布置，滑轮轴13的轴线与转筒4的转动轴线垂直。在每个滑轮轴13上转动地设有至少一个活动滑轮，分别位于在转筒4的靠近变速轴21一端的外管壁面上固设的滑轮架12上的活动滑轮以及靠近大齿轮7处的且位于大齿轮7朝向变速轴21一侧的外管壁面上固设的滑轮架12上的活动滑轮是对称设置的(请参阅图5)。

此处定义：请参阅图2、图5，在靠近变速轴21(也即靠近承力轴22)的滑轮架12上的每一根滑轮轴13上，转动支承有多个活动滑轮；其中有一个活动滑轮，当弹簧丝17绕过该活动滑轮后直接连接于承力环16上，该活动滑轮定义为第二滑轮15。剩余的所有活动滑轮，包括靠近变速轴21(也即靠近承力轴22)的滑轮架12上的滑轮轴13上的剩余活动滑轮，也包括靠近大齿轮7处的滑轮架12上的滑轮轴13上的活动滑轮，都定义为第一滑轮14。第一滑轮14和第二滑轮15统称为活动滑轮。

请参阅图1、图2、图5，滑轮轴13的轴线与转筒4的转动轴线垂直交叉，换句话说：滑轮轴13的轴线与转筒4的转动轴线垂直，但由于滑轮轴13的轴线与转筒4的转动轴线不在同一个平面内，故该两根轴线在空间中交叉(两根轴线交叉没有交点)而不是相交(两根轴线相交有交点)。靠近变速轴21的滑轮架12上以及靠近大齿轮7的滑轮架12上各设有三根或三根以上滑轮轴13且滑轮架12上的滑轮轴13绕转筒4的转动轴线环形阵列布置，靠近变速轴21的滑轮架12上的滑轮轴13的数量等于靠近大齿轮7的滑轮架12上的滑轮轴13的数量。靠近大齿轮7的滑轮架12上的每一根滑轮轴13上转动支承有一个或一个以上第一滑轮14，靠近变速轴21的滑轮架12上的每一根滑轮轴13上转动支承有一个第二滑轮15，或者一个第二滑轮15和一个或一个以上第一滑轮14。第一滑轮14与第二滑轮15都是对称的回转体且第一滑轮14与第二滑轮15的外圆柱面上都开有适于弹簧丝17缠绕的环形沟槽。本实施例的靠近大齿轮7的滑轮架12上设有八根滑轮轴13，每一根滑轮轴13上转动支承有三个第一滑轮14；靠近变速轴21的滑轮架12上设有八根滑轮轴13，每一根滑轮轴13上转动支承有一个第二滑轮15和两个第一滑轮14。

请参阅图1、图2、图5，弹簧丝17用弹性好的材料制造，例如但不限于弹簧钢。弹簧丝17的数量为三根或三根以上，本实施例的弹簧丝17的数量为八根，弹簧丝17绕过第一滑轮14与第二滑轮15或弹簧丝17仅绕过第二滑轮15，且弹簧丝17的两端分别连接于滑轮架12上以及承力环16上，并给予弹簧丝17以适量的拉伸弹性变形，从而使弹簧丝17在常温下有适宜的预紧拉力，弹簧丝17连接于承力环16上的连接点围绕承力环16的转动轴线环形阵列分布于承力环16上。本实施例的弹簧丝17是以如下结构绕过第一滑轮14与第二滑轮15的，请参阅图1、图5，一端连接于靠近变速轴21的滑轮架12(请参阅图1、图5左侧的滑轮架12)上的弹簧丝17，绕过靠近大齿轮7的一根滑轮轴13上的一个第一滑轮14(请参阅图5右下侧的第一滑轮14)，绕过后返回来的弹簧丝17再绕过靠近变速轴21的一根滑轮轴13上的一个第一滑轮14(请参阅图5左下侧的第一滑轮14)，绕过后返回来的弹簧丝17再绕过靠近大齿轮7的同一根滑轮轴13上的另一个第一滑轮14(请参阅图5右侧的中间的第一滑轮14)，绕过后返回来的弹簧丝17再绕过靠近变速轴21的同一根滑轮轴13上的另一个第一滑轮14(请参阅图5左侧的中间的第一滑轮14)，每一个第一滑轮14只被弹簧丝17绕过一次，请参阅图5，弹簧丝17如此往复循环依次绕过五个第一滑轮14后再绕过第二滑轮15，每一个第二滑轮15只被弹簧丝17绕过一次(请参阅图2)。请参阅图1、图2，当弹簧丝17绕过第二滑轮15后，弹簧丝17沿转筒4的径向面(转筒4的径向面，换句话说，是指垂直于转筒4转动轴线的平面)延伸至承力环16并连接于承力环16上。此处需要说明的是，弹簧丝17不限于依次绕过五个第一滑轮14加一个第二滑轮15，四个第一滑轮14加一个第二滑轮15或三个第一滑轮14加一个第二滑轮15或六个第一滑轮14加一个第二滑轮15或七个第一滑轮14加一个第二滑轮15都可以，甚至仅一个第二滑轮15或超过七个第一滑轮14加一个第二滑轮15也可以。如果弹簧丝17依次绕过六个第一滑轮14加一个第二滑轮15，则弹簧丝17的一端须连接于靠近大齿轮7的滑轮架12上。

此外，请参阅图1，本实施例所述的低温废热动力机，还包括隔热筒11，隔热筒11围绕转筒4设置且隔热筒11固定于滑轮架12上或固定于转筒4上，隔热筒11较佳的实施方案是用隔热效果好的材料制成。

详细来说，本实施例的低温废热动力机将废热气转化成机械能的工作原理：伸缩机构中的弹簧丝17的长度以及预紧拉力随温度的变化而变化，请参阅图1，废热气通过热气进管40导入集热罩10，使集热罩10内的温度升高，集热罩10内的弹簧丝17被加热引发弹簧丝17热伸长而导致弹簧丝17预紧拉力减小，集热罩10外的弹簧丝17被环境空气冷却引发弹簧丝17冷缩短而导致弹簧丝17预紧拉力增大。活动滑轮的作用是通过活动滑轮转动，来适应弹簧丝17的热伸长与冷缩短，以保证在弹簧丝17热伸长或冷缩短的过程中预紧拉力在整根弹簧丝17上均匀分布。本实施例的低温废热动力机就是利用弹簧丝17的预紧拉力随温度的变化而变化的原理来工作的。图2中所标出的弹簧丝17绕过第二滑轮15后，弹簧丝17沿转筒4的径向面延伸至承力环16并连接于承力环16上，这段沿转筒4的径向面牵连第二滑轮15与承力环16的弹簧丝17分别给第二滑轮15与承力环16施加预紧拉力，施加在第二滑轮15上的预紧拉力的方向平行于转筒4的径向面且与绕过第二滑轮15的弹簧丝17延伸至承力环16的方向一致，而不是方向指向转筒4的转动轴线(转筒4的转动轴线即主轴2的轴线，本实施例的承力环16位于主轴2的轴线的左侧，请参阅图2)，因此，施加在第二滑轮15上的预紧拉力会对转筒4产生转矩(或者说力矩)，位于集热罩10内的弹簧丝17施加在第二滑轮15上的预紧拉力对转筒4产生逆时针转矩(请参阅图2)，位于集热罩10外的弹簧丝17施加在第二滑轮15上的预紧拉力对转筒4产生顺时针转矩(请参阅图2)。当集热罩10内外的温度相同时，顺时针转矩与逆时针转矩大小相等，转筒4不会转动。请参阅图2，当有废热气通入集热罩10时，集热罩10内的温度升高，集热罩10内的弹簧丝17被加热引发弹簧丝17热伸长而导致弹簧丝17预紧拉力减小，并导致对转筒4所产生的逆时针转矩也相应减小，转筒4上的逆时针转矩小于顺时针转矩，使转筒4顺时针转动。转筒4转动的动力通过大齿轮7与小齿轮9啮合传动传递至输出轴8输出(请参阅图1)。请参阅图2，当集热罩10外的弹簧丝17跟随转筒4一起转动而转入集热罩10后，该弹簧丝17对转筒4的转矩方向由顺时针变成逆时针，该弹簧丝17被加热引发热伸长而导致该弹簧丝17预紧拉力减小，并导致对转筒4的逆时针转矩也相应减小，转筒4上的逆时针转矩小于顺时针转矩，使转筒4顺时针转动。集热罩10内的用过的废热气通过热气出管41被引出(请参阅图1)。

本发明的变速驱动机构的实施原理：请参阅图1、图2、图3，在弹簧丝17随转筒4一同旋转的一周中，每一根弹簧丝17都完成一个热伸长冷缩短循环，弹簧丝17的一个热伸长冷缩短循环而产生的长度变化量等于承力轴22的轴线至主轴2的轴线之间的距离的两倍。因为设于变速轴21上的承力轴22的轴线与变速轴21的轴线平行且错开(换句话说，承力轴22偏心于变速轴21)，所以转动变速轴21可以平移承力轴22的轴线的位置，即可以改变承力轴22的轴线相对于主轴2的轴线的距离。减小承力轴22的轴线至主轴2的轴线之间的距离，弹簧丝17的一个热伸长冷缩短循环的长度变化量减小，弹簧丝17在一个热伸长冷缩短循环内所转化的热功减小，表现为转筒4上的大齿轮7输出的转矩减小；另外，弹簧丝17的一个热伸长冷缩短循环的长度变化量减小，也导致弹簧丝17完成一个热伸长冷缩短循环所需的时间减少，即转筒4旋转一圈所需的时间减少，表现为转筒4上的大齿轮7输出的转速加快。增大承力轴22的轴线至主轴2的轴线之间的距离，弹簧丝17的一个热伸长冷缩短循环的长度变化量增大，弹簧丝17在一个热伸长冷缩短循环内所转化的热功增大，表现为转筒4上的大齿轮7输出的转矩增大；另外，弹簧丝17的一个热伸长冷缩短循环的长度变化量增大，也导致弹簧丝17完成一个热伸长冷缩短循环所需的时间延长，即转筒4旋转一圈所需的时间延长，表现为转筒4上的大齿轮7输出的转速减慢。

实施例2：

请参阅图1和图3所示，在实施例1的低温废热动力机的基础上，本实施例的低温废热动力机的变速驱动机构还包括与变速轴21通过键同轴固定的蜗轮24、与蜗轮24啮合传动的蜗杆25、一端与蜗杆25一体同轴固接的蜗杆轴27、一端与蜗杆轴27的另一端固接的转臂42，以及铰接于转臂42的另一端的手柄43(手柄43可绕其自己的轴线转动)。具体来说，蜗杆轴27通过轴承座44转动支承于U形机架1上，优选的，轴承座44通过焊接、螺纹连接、铆接等形式固定于U形机架1上。本实施例通过人手握住手柄43并转动转臂42，使转臂42通过蜗杆轴27带动蜗杆25转动，再经过蜗杆蜗轮减速传动后带动变速轴21转动，从而改变承力轴22的轴线相对于主轴2的轴线的距离，实现变转速、变转矩的目的。当手摇转臂42使变速轴21转动，改变承力轴22的轴线相对于主轴2的轴线的距离，实现变转速、变转矩的目的后，利用蜗杆蜗轮传动的逆向传动自锁性质，可以实现变速轴21旋转角度的锁定。即手摇转臂42使变速轴21旋转所需的角度后，松开手，外力不能推动变速轴21再做转动。

实施例3：

请参阅图1、图3和图4所示，在实施例1或实施例2的低温废热动力机的基础上，本实施例提供的低温废热动力机在主轴2的靠近变速轴21的端部还一体设有一偏心轴28，偏心轴28的轴线与主轴2的轴线平行并错开，偏心轴28的轴线至主轴2的轴线之间的距离等于变速轴21的轴线至主轴2的轴线之间的距离，且偏心轴28与变速轴21同轴线，使偏心轴28与承力轴22并排分布，主轴2和偏心轴28采用同一块坯料一体加工而成。本发明还设有连接块29，连接块29上装有紧固螺栓30、开有适于承力轴22嵌入并固定其中的承力轴孔31和适于与偏心轴28转动配合的偏心轴孔32，偏心轴孔32的轴线与承力轴孔31的轴线平行且偏心轴孔32与承力轴孔31错开，偏心轴孔32的轴线至承力轴孔31的轴线之间的距离等于变速轴21的轴线至承力轴22的轴线之间的距离。沿承力轴孔31的径向在连接块29上开有狭缝33，狭缝33从承力轴孔31一直延伸到连接块29的周边，狭缝33将连接块29分为基部34和夹紧部35两个相连的部分。沿垂直于承力轴孔31的轴线方向且垂直于狭缝33的方向在连接块29的夹紧部35上开有穿孔36，穿孔36分别与承力轴孔31和偏心轴孔32错开；沿穿孔36的轴线方向在连接块29的基部34上开有紧固螺孔37，紧固螺孔37分别与承力轴孔31和偏心轴孔32错开，紧固螺孔37的大径小于穿孔36的孔径。连接块29装于变速轴21和主轴2之间，连接块29的偏心轴孔32套装在主轴2的偏心轴28上，使连接块29能绕偏心轴28转动；在承力环16套装于变速轴21的承力轴22上之后，将连接块29的承力轴孔31套装在变速轴21的承力轴22上；紧固螺栓30穿过夹紧部35的穿孔36旋入基部34的紧固螺孔37，当紧固螺栓30拧紧时，夹紧部35与基部34之间的狭缝33的缝隙会变窄，承力轴孔31的孔径会缩小，将承力轴孔31与承力轴22紧固，使连接块29紧固于变速轴21的承力轴22上，在连接块29紧固于变速轴21的承力轴22上时须使连接块29的偏心轴孔32与变速轴21同轴线(换句话说，须使连接块29的偏心轴孔32的轴线与变速轴21的轴线共线)。

本实施例增设连接块29以及在主轴2上增设偏心轴28的有益效果：请参阅图1、图3、图4，因为主轴2的一端固设于U形机架1的侧壁上而另一端悬空设置，所以主轴2的刚性会受到影响，在较大外力的作用下主轴2的弹性弯曲变形可能会超差。本发明增设连接块29以及在主轴2上增设偏心轴28后，主轴2的靠近变速轴21的端部通过偏心轴28转动支承于连接块29的偏心轴孔32内，而连接块29又紧固于变速轴21的承力轴22上，变速轴21又转动支承于U形机架1的与固设主轴2的侧壁相对的侧壁上，即主轴2的靠近变速轴21的端部间接支承于U形机架1的与固设主轴2的侧壁相对的侧壁上(换句话说，主轴2的靠近变速轴21的端部通过连接块29、变速轴21间接支承于U形机架1的设有变速孔23的侧壁上)，也就是说，在悬臂形式固定的主轴2的悬空端增加了一个支承，从而大大增强了主轴2的刚性，使主轴2在较大外力作用下所产生的弹性弯曲变形不会超差。本发明增设连接块29以及在主轴2上增设偏心轴28后，变速轴21转动时不仅绕变速孔23的轴线转动，同时也带动连接块29绕偏心轴28的轴线转动，只要在安装连接块29时使连接块29的偏心轴孔32与变速轴21保持较好的同轴度，就不会影响变速轴21的转动。

实施例4：

请参阅图3和图4所示，在实施例3的低温废热动力机的基础上，本实施例提供的低温废热动力机在变速轴21上沿平行于变速轴21的轴线方向开有贯通的第一定位孔38，第一定位孔38的位置远离变速轴21的轴线并与承力轴22错开；在连接块29上沿平行于承力轴孔31的轴线方向开有孔径等于第一定位孔38的孔径的第二定位孔39，当连接块29的承力轴孔31套装在变速轴21的承力轴22上且连接块29的偏心轴孔32与变速轴21保持同轴时，开设在连接块29上的第二定位孔39与变速轴21的第一定位孔38同轴线(即开设在连接块29上的第二定位孔39的轴线与变速轴21的第一定位孔38的轴线共线)。

本实施例的第一定位孔38和第二定位孔39的作用是：在将连接块29套装于变速轴21的承力轴22上时使连接块29的偏心轴孔32与变速轴21保持很好的同轴度。具体方法是：在将连接块29紧固于变速轴21的承力轴22上之前，用一根直径与第一定位孔38过渡配合的心棒穿过第一定位孔38再插入第二定位孔39，使连接块29的第二定位孔39与变速轴21的第一定位孔38同轴线，连接块29的偏心轴孔32此时与变速轴21恰好保持同轴(准确地说，连接块29的偏心轴孔32此时与变速轴21保持很好的同轴度)。如此，通过第一定位孔38和第二定位孔39的协同作用使得在安装连接块29时使连接块29的偏心轴孔32与变速轴21保持较好的同轴度，就不会影响变速轴21的转动。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (8)

1.一种低温废热动力机，包括：U形机架，以及设于所述U形机架上的热能转化机构和集热机构；所述U形机架具有并排设置的两个侧壁；在两个侧壁中其中一个侧壁上以悬臂形式固设有一主轴，而另一个侧壁上转动设有一变速轴；所述主轴的悬空端指向变速轴设置，所述变速轴的轴线与主轴的轴线平行且错开设置；所述热能转化机构包括与所述主轴转动配合的管形结构的转筒、在所述转筒远离变速轴的端部固设的与所述转筒的外管壁面同轴线结构的大齿轮、在转筒的靠近变速轴的一端的外管壁面上以及靠近大齿轮处的且位于大齿轮朝向变速轴一侧的外管壁面上分别固定设有的滑轮架、转动支承于所述滑轮架上的多个活动滑轮，以及分别绕过所述滑轮架上的多个活动滑轮后两端分别固连于滑轮架和承力环上的多根弹簧丝；其中多根所述弹簧丝分布连接于承力环上的连接点围绕承力环的转动轴线环形阵列分布于承力环上；所述集热机构包括固定于U形机架上并位于所述主轴的上方的敞口式的集热罩，以及在所述集热罩上设有的热气进管和热气出管；集热罩的敞口朝向主轴，且集热罩适于罩住位于主轴的轴线上方的那部分热能转化机构；集热罩分别与所述热气进管和所述热气出管连通，以适于废热气通过热气进管导入集热罩以及通过热气出管将废热气引出集热罩；其特征在于，还包括：变速驱动机构；

所述变速驱动机构包括偏心设于所述变速轴靠近主轴的端部的承力轴，以及转动支承于所述承力轴上的承力环；所述承力轴的轴线与变速轴的轴线平行且错开。

2.根据权利要求1所述的低温废热动力机，其特征在于，在所述U形机架转动设有变速轴的侧壁上开设有一变速孔，所述变速轴与所述变速孔转动配合；

所述转筒具有一适于与主轴装配的阶梯孔，所述阶梯孔通过轴承与主轴配接；所述阶梯孔与转筒的外管壁面同轴线，且阶梯孔的轴线与转筒的转动轴线同轴线；以及

所述U形机架与主轴固定相接的侧壁上还转动地支承有一输出轴，所述输出轴上固定套设有一小齿轮且小齿轮与输出轴同轴线，所述小齿轮与所述大齿轮啮合相连。

3.根据权利要求1所述的低温废热动力机，其特征在于，在转筒的靠近变速轴一端的外管壁面上以及靠近大齿轮处的且位于大齿轮朝向变速轴一侧的外管壁面上分别固定设有的滑轮架上对应地设置有相同数量的多个滑轮轴；

位于同一个滑轮架上的多个所述滑轮轴绕转筒的转动轴线环形阵列布置；

所述滑轮轴的轴线与转筒的转动轴线垂直；在每个滑轮轴上转动地设有至少一个所述活动滑轮；以及

分别位于在转筒的靠近变速轴一端的外管壁面上固设的滑轮架上的活动滑轮以及靠近大齿轮处的且位于大齿轮朝向变速轴一侧的外管壁面上固设的滑轮架上的活动滑轮是对称设置的；

在所述活动滑轮的外圆柱面上开有适于弹簧丝缠绕的环形沟槽。

4.根据权利要求1所述的低温废热动力机，其特征在于，所述低温废热动力机还包括隔热筒；

所述隔热筒围绕转筒设置且隔热筒固定于滑轮架上或固定于转筒上。

5.根据权利要求1所述的低温废热动力机，其特征在于，在所述主轴靠近变速轴的端部还一体设有一偏心轴；所述偏心轴的轴线与主轴的轴线平行并错开，偏心轴的轴线至主轴的轴线的距离等于变速轴的轴线至主轴的轴线的距离，且偏心轴与变速轴同轴线。

6.根据权利要求5所述的低温废热动力机，其特征在于，所述低温废热动力机还包括装于变速轴和主轴之间的连接块；所述连接块上开有适于承力轴嵌入并固定其中的承力轴孔和适于与偏心轴转动配合的偏心轴孔；其中

所述偏心轴孔的轴线与承力轴孔的轴线平行且错开；以及

所述偏心轴孔的轴线至承力轴孔的轴线的距离等于变速轴的轴线至承力轴的轴线的距离。

7.根据权利要求6所述的低温废热动力机，其特征在于，沿承力轴孔的径向在连接块上开有狭缝，狭缝从承力轴孔一直延伸到连接块的周边，狭缝将连接块分为基部和夹紧部两个相连的部分；

沿垂直于承力轴孔的轴线方向在连接块的夹紧部上开有穿孔；所述穿孔分别与承力轴孔和偏心轴孔错开；

沿穿孔的轴线方向在连接块的基部上开有紧固螺孔，所述紧固螺孔分别与承力轴孔和偏心轴孔错开，紧固螺孔的大径小于穿孔的孔径；

所述连接块上还装有紧固螺栓，所述紧固螺栓穿过夹紧部的穿孔旋入基部的紧固螺孔。

8.根据权利要求1所述的低温废热动力机，其特征在于，所述变速驱动机构还包括与所述变速轴通过键同轴固定的蜗轮、与蜗轮啮合传动的蜗杆、一端与蜗杆一体同轴固接的蜗杆轴、一端与蜗杆轴的另一端固接的转臂，以及铰接于转臂的另一端的手柄。

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